हाइड्राज़ीन

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For एंटीडिप्रेसेंट का वर्ग, see hydrazine (antidepressant).
Not to be confused with hydralazine or hydroxyzine.

हाइड्राज़ीन रासायनिक सूत्र वाला एक अकार्बनिक यौगिक है N2H4 वाला एक अकार्बनिक यौगिक है, यह एक साधारण निक्टोजन हाइड्राइड है, और अमोनिया जैसी गंध के साथ एक रंगहीन ज्वलनशील तरल है। हाइड्रेंजाइन अत्यधिक जहरीला होता है जब तक कि समाधान में संभाला न जाए, उदाहरण के लिए, हाइड्राज़ीन हाइड्रेट (N2H4·xH2O).

हाइड्रेंजाइन का उपयोग मुख्य रूप से पॉलिमर फोम तैयार करने में एक फोमिंग एजेंट के रूप में किया जाता है, लेकिन अनुप्रयोगों में बहुलकीकरण उत्प्रेरक , फार्मास्युटिकल और एग्रोकेमिकल्स के अग्रदूत (रसायन विज्ञान) के रूप में इसके उपयोग भी शामिल हैं, साथ ही इन-वाह़य ​​अंतरिक्ष स्पेसक्राफ्ट प्रणोदन के लिए एक दीर्घकालिक भंडारण योग्य प्रणोदक भी शामिल है। . इसके अतिरिक्त, विभिन्न रॉकेट प्रणोदक में हाइड्राज़ीन का उपयोग किया जाता है और वायु बैग में प्रयुक्त गैस अग्रदूतों को तैयार करने के लिए किया जाता है। जंग को कम करने के प्रयास में घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता को नियंत्रित करने के लिए ऑक्सीजन अपमार्जक के रूप में परमाणु और पारंपरिक विद्युत ऊर्जा संयंत्र भाप चक्र दोनों के भीतर हाइड्रेंजाइन का उपयोग किया जाता है।[1]

As of 2015, विश्व हाइड्राज़ीन हाइड्रेट बाज़ार की राशि $350 मिलियन थी।[2] 2015 में फोम ब्लोइंग एजेंटों में लगभग दो मिलियन टन हाइड्रेंजाइन हाइड्रेट का उपयोग किया गया था।

हाइड्रैजाइन एक कार्बनिक समूह द्वारा हाइड्राज़ीन में एक या एक से अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रतिस्थापित करके प्राप्त कार्बनिक पदार्थों के एक वर्ग को संदर्भित करता है।[3]

हाइड्रेंजाइन का उपयोग मुख्य रूप से पॉलिमर फोम तैयार करने में एक फोमिंग एजेंट के रूप में किया जाता है, लेकिन अनुप्रयोगों में बहुलकीकरण उत्प्रेरक , फार्मास्युटिकल और एग्रोकेमिकल्स के अग्रदूत (रसायन विज्ञान) के रूप में इसके उपयोग भी शामिल हैं, साथ ही इन- वाह़य ​​अंतरिक्ष स्पेसक्राफ्ट प्रणोदन के लिए एक दीर्घकालिक भंडारण योग्य प्रणोदक भी शामिल है। . इसके अतिरिक्त, विभिन्न रॉकेट प्रणोदक में हाइड्राज़ीन का उपयोग किया जाता है और वायु बैग में प्रयुक्त गैस अग्रदूतों को तैयार करने के लिए किया जाता है। जंग को कम करने के प्रयास में घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता को नियंत्रित करने के लिए ऑक्सीजन अपमार्जक के रूप में परमाणु और पारंपरिक विद्युत ऊर्जा संयंत्र भाप चक्र दोनों के भीतर हाइड्रेंजाइन का उपयोग किया जाता है।[1]

As of 2015, विश्व हाइड्राज़ीन हाइड्रेट बाज़ार की राशि $350 मिलियन थी।[2] 2015 में फोम ब्लोइंग एजेंटों में लगभग दो मिलियन टन हाइड्रेंजाइन हाइड्रेट का उपयोग किया गया था।

हाइड्रैजाइन एक कार्बनिक समूह द्वारा हाइड्राज़ीन में एक या एक से अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को प्रतिस्थापित करके प्राप्त कार्बनिक पदार्थों के एक वर्ग को संदर्भित करता है।[3]

व्युत्पत्ति

नामकरण एक द्वि-संयोजक रूप है, उपसर्ग हाइड्र- के साथ हाइड्रोजन परमाणुओं की उपस्थिति को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है और प्रत्यय -एज़- से शुरू होता है, फ्रांसीस रूट एज़ोट से, [[ नाइट्रोजन ]] की उपस्थिति को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

उपयोग करता है

गैस उत्पादक और प्रणोदक

हाइड्राज़ीन का सबसे बड़ा उपयोग ब्लोइंग एजेंट ों के अग्रदूत के रूप में होता है। विशिष्ट यौगिकों में एजोडाइकार्बोनामाइड और azobisisobutyronitrile शामिल हैं, जो उत्पादन करते हैं 100–200 mL अग्रदूत के प्रति ग्राम गैस की। संबंधित अनुप्रयोग में, सोडियम नाइट्राइट के साथ प्रतिक्रिया करके, एयर बैग में गैस बनाने वाला एजेंट सोडियम एज़ाइड , हाइड्राज़ीन से उत्पन्न होता है।[3]

हाइड्राज़ीन का उपयोग बाहरी अंतरिक्ष वाहनों जैसे कि डॉन (अंतरिक्ष यान) # प्रणोदन प्रणाली मिशन सेरेस और वेस्टा पर लंबी अवधि के संग्रहणीय प्रणोदक के रूप में भी किया जाता है, और दोनों में घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता को कम करने और पानी के पीएच को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। बड़े औद्योगिक बॉयलर। जनरल डायनेमिक्स F-16 फाइटिंग फाल्कन | F-16 फाइटर जेट, यूरोफाइटर टाइफून ,[citation needed][4] अंतरिक्ष शटल और लॉकहीड यू-2 |U-2 स्पाई प्लेन इंजन के बंद होने की स्थिति में अपने इमरजेंसी स्टार्ट सिस्टम को ईंधन देने के लिए हाइड्राज़ीन का उपयोग करते हैं।[5]


कीटनाशकों और फार्मास्यूटिकल्स के अग्रदूत

180 पीएक्स, हाइड्राज़ीन का उपयोग करके संश्लेषित, एक ऐंटिफंगल दवा है।

हाइड्रेंजाइन कई फार्मास्यूटिकल्स और कीटनाशकों का अग्रदूत है। अक्सर इन अनुप्रयोगों में हाइड्राज़ीन को विषमचक्रीय यौगिक जैसे कि पायराज़ोल और पिरिडाज़ीन में परिवर्तित करना शामिल होता है। व्यावसायिक रूप से बायोएक्टिव हाइड्राज़ाइन के उदाहरणों में सेफ़ाज़ोलिन , rizatriptan , एनास्ट्रोज़ोल , फ्लुकोनाज़ोल, मेटाज़ाक्लोर, मेटामिट्रॉन, मेट्रिब्यूज़िन , पैक्लोबुट्राजोल , डाइक्लोबुट्राज़ोल, प्रोपिकोनाज़ोल , हाइड्राज़ीन सल्फेट शामिल हैं।[6]diimide , triadimefon ,[3]और dibenzoylhydrazine

हाइड्राज़ीन यौगिक अन्य कृषि रसायनों जैसे कि कीटनाशक, मिटीसाइड्स, नेमाटिकाइड्स, कवकनाशी, एंटीवायरल एजेंट, आकर्षित करने वाले, जड़ी-बूटियों या पौधों के विकास नियामकों के साथ या संयोजन में सक्रिय अवयवों के रूप में प्रभावी हो सकते हैं।[7]


छोटे पैमाने पर, आला, और अनुसंधान

इतालवी उत्प्रेरक निर्माता एक्टा (रासायनिक कंपनी) ने ईंधन कोशिकाओं में हाइड्रोजन के विकल्प के रूप में हाइड्राज़ीन का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया है। हाइड्राज़ीन का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि यह 200 मेगावाट/सेमी से अधिक उत्पादन कर सकता है2 महँगे प्लैटिनम उत्प्रेरकों के उपयोग की आवश्यकता के बिना समान हाइड्रोजन सेल से अधिक।[8] क्योंकि ईंधन कमरे के तापमान पर तरल होता है, इसे हाइड्रोजन की तुलना में अधिक आसानी से संभाला और संग्रहीत किया जा सकता है। डबल-बॉन्ड कार्बन -ऑक्सीजन कार्बोनिल से भरे टैंक में हाइड्राज़ीन को स्टोर करके, ईंधन प्रतिक्रिया करता है और हाइड्रोज़ोन नामक एक सुरक्षित ठोस बनाता है। तब टैंक को गर्म पानी से फ्लश करने पर, तरल हाइड्राज़ीन हाइड्रेट निकलता है। हाइड्रोजन के लिए 1.23 वी की तुलना में हाइड्राज़ीन में 1.56 वोल्ट का उच्च वैद्युतवाहक बल है। नाइट्रोजन और हाइड्रोजन बनाने के लिए हाइड्राज़ीन कोशिका में टूट जाता है जो ऑक्सीजन के साथ बंध जाता है, पानी छोड़ता है।[8]Allis-Chalmers | Allis-Chalmers Corp. द्वारा निर्मित ईंधन कोशिकाओं में हाइड्राज़ीन का उपयोग किया गया था, जिसमें कुछ ऐसे भी शामिल हैं जो 1960 के दशक में अंतरिक्ष उपग्रहों में विद्युत शक्ति प्रदान करते थे।

63% हाइड्राज़ीन, 32% हाइड्राज़ीन नाइट्रेट और 5% पानी का मिश्रण प्रायोगिक बल्क लोडेड तरल प्रणोदक | बल्क-लोडेड लिक्विड प्रोपेलेंट आर्टिलरी के लिए एक मानक प्रणोदक है। उपरोक्त प्रणोदक मिश्रण फायरिंग के दौरान एक फ्लैट दबाव प्रोफ़ाइल के साथ सबसे अनुमानित और स्थिर है। मिसफायर आमतौर पर अपर्याप्त प्रज्वलन के कारण होता है। एक गलत प्रज्वलन के बाद शेल की गति एक बड़े प्रज्वलन सतह क्षेत्र के साथ एक बड़े बुलबुले का कारण बनती है, और गैस उत्पादन की अधिक दर बहुत अधिक दबाव का कारण बनती है, कभी-कभी विनाशकारी ट्यूब विफलताओं (यानी विस्फोट) सहित।[9] जनवरी-जून 1991 से, अमेरिकी सेना अनुसंधान प्रयोगशाला ने इलेक्ट्रोथर्मल रासायनिक प्रणोदन कार्यक्रम की संभावित प्रासंगिकता के लिए शुरुआती बल्क-लोडेड तरल प्रणोदक बंदूक कार्यक्रमों की समीक्षा की।[9]

यूनाइटेड स्टेट्स एयर फ़ोर्स (USAF) नियमित रूप से H-70, 70% हाइड्राज़ीन 30% पानी के मिश्रण का उपयोग करती है, जनरल डायनेमिक्स F-16 फाइटिंग फाल्कन | जनरल डायनेमिक्स F-16 "फाइटिंग फाल्कन" लड़ाकू विमान और लॉकहीड यू को नियोजित करने वाले संचालन में -2|लॉकहीड यू-2 "ड्रैगन लेडी" टोही विमान। सिंगल जेट इंजन F-16 अपनी इमरजेंसी पावर यूनिट (EPU) को पावर देने के लिए हाइड्राज़ीन का उपयोग करता है, जो इंजन में आग लगने की स्थिति में आपातकालीन इलेक्ट्रिकल और हाइड्रोलिक पावर प्रदान करता है। आपातकालीन उड़ान नियंत्रण प्रदान करने के लिए हाइड्रोलिक दबाव या विद्युत शक्ति के नुकसान की स्थिति में EPU स्वचालित रूप से या पायलट नियंत्रण द्वारा मैन्युअल रूप से सक्रिय हो जाता है। सिंगल जेट इंजन U-2 अपने इमरजेंसी स्टार्टिंग सिस्टम (ESS) को पावर देने के लिए हाइड्राज़ीन का उपयोग करता है, जो स्टाल की स्थिति में इंजन को उड़ान में फिर से शुरू करने के लिए एक अत्यधिक विश्वसनीय तरीका प्रदान करता है।[10]


रॉकेट ईंधन

दूत अंतरिक्ष जांच में निर्जल (शुद्ध, समाधान में नहीं) हाइड्राज़ीन लोड किया जा रहा है। तकनीशियन ने सुरक्षा सूट पहन रखा है।

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान रॉकेट ईंधन में एक घटक के रूप में पहली बार हाइड्राज़ीन का उपयोग किया गया था। 57% मेथनॉल (जर्मन वायु सेना में एम-स्टॉफ़ का नाम दिया गया है) और 13% पानी के साथ 30% मिश्रण को जर्मनों द्वारा सी पदार्थ ़ कहा जाता था।[11] इस मिश्रण का उपयोग मेसर्सचमिट मी 163#मी 163 बी रॉकेट-संचालित लड़ाकू विमान को चलाने के लिए किया गया था, जिसमें जर्मन उच्च परीक्षण पेरोक्साइड टी कपड़ा को ऑक्सीडाइज़र के रूप में इस्तेमाल किया गया था। जर्मनों द्वारा अनमिक्स्ड हाइड्राज़ीन को स्टॉफ़्स | बी-स्टॉफ़ की सूची के रूप में संदर्भित किया गया था, बाद में V-2 मिसाइल के लिए इथेनॉल/पानी ईंधन के लिए भी एक पदनाम का उपयोग किया गया था।[12]

हाइड्राज़ीन का उपयोग अंतरिक्ष यान के पैंतरेबाज़ी करने वाले थ्रस्टर्स के लिए कम-शक्ति मोनोप्रोपेलेंट के रूप में किया जाता है, और इसका उपयोग स्पेस शटल की सहायक बिजली इकाइयों (एपीयू) को शक्ति देने के लिए किया जाता था। इसके अलावा, मोनो-प्रोपेलेंट हाइड्राज़ीन-ईंधन वाले रॉकेट इंजन अक्सर अंतरिक्ष यान के टर्मिनल वंश में उपयोग किए जाते हैं। इस तरह के इंजन 1970 के दशक में वाइकिंग प्रोग्राम लैंडर्स के साथ-साथ मार्स लैंडर्स फीनिक्स (अंतरिक्ष यान) (मई 2008), जिज्ञासा रोवर (अगस्त 2012) और दृढ़ता (रोवर) रोवर) (फरवरी 2021) में इस्तेमाल किए गए थे।

सोवियत अंतरिक्ष कार्यक्रम में हाइड्राज़ीन और लाल फ्यूमिंग नाइट्रिक एसिड का मिश्रण इस्तेमाल किया गया था जहां इसकी खतरनाक प्रकृति के कारण इसे शैतान के जहर के रूप में जाना जाता था।[13] सभी हाइड्राज़ीन मोनो-प्रणोदक इंजनों में, हाइड्राज़ीन एक उत्प्रेरक जैसे इरिडियम धातु के ऊपर पारित किया जाता है जो उच्च-सतह-क्षेत्र एल्यूमिना (एल्यूमीनियम ऑक्साइड) द्वारा समर्थित होता है, जिसके कारण यह निम्न के अनुसार अमोनिया, नाइट्रोजन गैस और हाइड्रोजन गैस में विघटित हो जाता है प्रतिक्रियाएं:[14]

  1. N2H4 → N2 + 2 H2
  2. 3 N2H4 → 4 NH3 + N2
  3. 4 NH3 + N2H4 → 3 N2 + 8 H2

पहली दो प्रतिक्रियाएँ अत्यंत ऊष्माक्षेपी हैं (उत्प्रेरक कक्ष मिलीसेकंड के मामले में 800 ° C तक पहुँच सकता है,[15]) और वे तरल की एक छोटी मात्रा से बड़ी मात्रा में गर्म गैस का उत्पादन करते हैं,[16] लगभग 220 सेकंड के वैक्यूम विशिष्ट आवेग के साथ हाइड्राज़ीन को काफी कुशल थ्रस्टर प्रोपेलेंट बनाना।[17] प्रतिक्रिया 2 सबसे अधिक एक्ज़ोथिर्मिक है, लेकिन प्रतिक्रिया 1 की तुलना में कम संख्या में अणुओं का उत्पादन करती है। प्रतिक्रिया 3 एन्दोठेर्मिक है और प्रतिक्रिया 2 के प्रभाव को प्रतिक्रिया 1 के समान प्रभाव में वापस लाती है (कम तापमान, अणुओं की अधिक संख्या)। उत्प्रेरक संरचना NH3 के अनुपात को प्रभावित करता है वह प्रतिक्रिया 3 में अलग हो गया है; रॉकेट थ्रस्टर्स के लिए एक उच्च तापमान वांछनीय है, जबकि अधिक अणु वांछनीय हैं जब प्रतिक्रियाओं का उद्देश्य अधिक मात्रा में गैस का उत्पादन करना है।[18] चूंकि हाइड्राज़ीन 2 डिग्री सेल्सियस से नीचे एक ठोस है, यह सैन्य अनुप्रयोगों के लिए एक सामान्य प्रयोजन रॉकेट प्रणोदक के रूप में उपयुक्त नहीं है। अन्य हाइड्रेंजाइन जिनका उपयोग रॉकेट ईंधन के रूप में किया जाता है, मोनोमेथिलहाइड्राज़ीन हैं, CH3NHNH2, जिसे MMH (गलनांक -52 °C) और असममित डाइमिथाइलहाइड्राज़ीन के रूप में भी जाना जाता है, (CH3)2NNH2, जिसे UDMH (गलनांक -57 °C) के रूप में भी जाना जाता है। इन डेरिवेटिव्स का उपयोग दो-घटक रॉकेट ईंधन में किया जाता है, अक्सर एक साथ डाइनाइट्रोजन टेट्रोक्साइड के साथ, N2O4. टाइटन II ICBM में हाइड्राज़ीन और UDMH के भार के अनुसार 50:50 मिश्रण का उपयोग किया गया था और इसे एरोज़ीन 50 के रूप में जाना जाता है।[11]ये प्रतिक्रियाएँ अत्यंत ऊष्माक्षेपी हैं, और जलना भी हाइपरगोलिक प्रणोदक है (यह बिना किसी बाहरी प्रज्वलन के जलने लगता है)।[19] यूरोपीय संघ में इसके संभावित प्रतिबंध के साथ हाइड्राज़िन को बदलने के लिए एयरोस्पेस उद्योग में चल रहे प्रयास चल रहे हैं।[20][21][22] होनहार विकल्पों में नाइट्रस ऑक्साइड -आधारित प्रणोदक संयोजन शामिल हैं, जिनका विकास वाणिज्यिक कंपनियों डॉन एयरोस्पेस, इम्पल्स स्पेस और लांचर के नेतृत्व में किया जा रहा है।[23]।[24] अंतरिक्ष में उड़ाया गया पहला नाइट्रस ऑक्साइड-आधारित सिस्टम 2021 में डी-ऑर्बिट द्वारा उनके आईओएन सैटेलाइट कैरियर पर छह डॉन एयरोस्पेस बी20 थ्रस्टर्स का उपयोग करके किया गया था।[25][26]

व्यावसायिक खतरे

स्वास्थ्य प्रभाव

हाइड्राज़ीन जोखिम के संभावित मार्गों में त्वचीय, नेत्र, साँस लेना और अंतर्ग्रहण शामिल हैं।[27] हाइड्राज़ीन के संपर्क में आने से त्वचा में जलन/संपर्क जिल्द की सूजन और जलन, आंखों/नाक/गले में जलन, मतली/उल्टी, सांस की तकलीफ, फुफ्फुसीय एडिमा, सिरदर्द, चक्कर आना, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र अवसाद, सुस्ती, अस्थायी अंधापन, दौरे और कोमा हो सकता है। एक्सपोजर से लीवर, किडनी और सेंट्रल नर्वस सिस्टम को भी नुकसान हो सकता है।[27][28] प्रारंभिक एक्सपोजर के बाद हाइड्राज़ीन डेरिवेटिव्स को क्रॉस-सेंसिटाइजेशन की संभावना के साथ हाइड्राज़ीन को एक मजबूत त्वचा संवेदीकरण के रूप में प्रलेखित किया गया है।[29] ऊपर समीक्षा किए गए व्यावसायिक उपयोगों के अलावा, तम्बाकू के धुएँ से थोड़ी मात्रा में हाइड्राज़ीन का संपर्क भी संभव है।[28]

कार्सिनोजेन के रूप में हाइड्राज़ीन पर आधिकारिक अमेरिकी मार्गदर्शन मिश्रित है लेकिन आम तौर पर संभावित कैंसर पैदा करने वाले प्रभावों की मान्यता है। व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान | व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान (एनआईओएसएच) इसे "संभावित व्यावसायिक कार्सिनोजेन" के रूप में सूचीबद्ध करता है। नेशनल टॉक्सिकोलॉजी प्रोग्राम (एनटीपी) ने पाया है कि यह उचित रूप से एक मानव कार्सिनोजेन होने का अनुमान है। गवर्नमेंटल इंडस्ट्रियल हाइजीनिस्ट्स का अमेरिकी सम्मेलन | गवर्नमेंटल इंडस्ट्रियल हाइजीनिस्ट्स (ACGIH) के अमेरिकी सम्मेलन ने हाइड्राज़ीन को A3 के रूप में ग्रेड दिया- मनुष्यों के लिए अज्ञात प्रासंगिकता वाले पशु कार्सिनोजेन की पुष्टि की। अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) ने इसे पशु अध्ययन साक्ष्य के आधार पर बी2—एक संभावित मानव कार्सिनोजेन के रूप में ग्रेड दिया है।[30] इंटरनेशनल एजेंसी फॉर रिसर्च ऑन कैंसर (IARC) ने हाइड्राज़ीन को 2A के रूप में रेट किया है - हाइड्राज़ीन एक्सपोज़र और फेफड़ों के कैंसर के बीच एक सकारात्मक सहयोग के साथ मनुष्यों के लिए संभवतः कार्सिनोजेनिक।[31] ऑक्यूपेशनल हाइड्राज़ीन एक्सपोज़र के कॉहोर्ट और क्रॉस-सेक्शनल अध्ययनों के आधार पर, राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी , इंजीनियरिंग एंड मेडिसिन की एक समिति ने निष्कर्ष निकाला कि हाइड्राज़ीन एक्सपोज़र और फेफड़ों के कैंसर के बीच संबंध का विचारोत्तेजक सबूत है, जिसमें कैंसर के साथ संबंध के अपर्याप्त सबूत हैं। साइटों।[32] व्यावसायिक जोखिम सीमा मूल्यों (एससीओईएल) पर यूरोपीय आयोग की वैज्ञानिक समिति कार्सिनोजेन "ग्रुप बी-एक जीनोटॉक्सिक कार्सिनोजेन" में हाइड्राज़ीन रखती है। जीनोटॉक्सिक मैकेनिज्म समिति ने अंतर्जात फॉर्मलाडेहाइड के साथ हाइड्राज़ीन की प्रतिक्रिया और डीएनए-मिथाइलेटिंग एजेंट के गठन का संदर्भ दिया।[33] हाइड्राज़ीन जोखिम से संबंधित आपात स्थिति की स्थिति में, व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान दूषित कपड़ों को तुरंत हटाने, साबुन और पानी से त्वचा धोने, और आंखों के संपर्क के लिए संपर्क लेंस हटाने और आंखों को कम से कम 15 मिनट तक पानी से धोने की सलाह देता है। एनआईओएसएच किसी को भी जल्द से जल्द चिकित्सा ध्यान देने के लिए संभावित हाइड्राज़िन एक्सपोजर की सिफारिश करता है।[27]कोई विशिष्ट पोस्ट-एक्सपोज़र प्रयोगशाला या चिकित्सा इमेजिंग सिफारिशें नहीं हैं, और चिकित्सा कार्य-अप लक्षणों के प्रकार और गंभीरता पर निर्भर हो सकता है। विश्व स्वास्थ्य संगठन (डब्ल्यूएचओ) संभावित जोखिम को संभावित फेफड़ों और यकृत क्षति पर विशेष ध्यान देने के साथ लक्षणात्मक रूप से इलाज करने की सिफारिश करता है। हाइड्राज़ीन जोखिम के पिछले मामलों ने विटामिन बी6|पाइरीडॉक्सिन (विटामिन बी6) उपचार के साथ सफलता दर्ज की है।[29]


व्यावसायिक जोखिम सीमा

  • व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य अनुशंसित एक्सपोजर सीमा (आरईएल) के लिए राष्ट्रीय संस्थान: 0.03 भाग-प्रति नोटेशन (0.04 मिलीग्राम/एम3) 2 घंटे की सीमा[30]* व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन अनुमत एक्सपोजर सीमा (पीईएल): 1 पीपीएम (1.3 मिलीग्राम/एम3) 8 घंटे का समय भारित औसत[30]* गवर्नमेंटल इंडस्ट्रियल हाइजीनिस्ट थ्रेसहोल्ड लिमिट वैल्यू (टीएलवी) का अमेरिकी सम्मेलन: 0.01 पीपीएम (0.013 एमजी/एम3) 8 घंटे का समय भारित औसत[30]

हाइड्राज़ीन के लिए गंध की सीमा 3.7 पीपीएम है, इस प्रकार यदि कोई कार्यकर्ता अमोनिया जैसी गंध को सूंघने में सक्षम है तो वे जोखिम सीमा से अधिक होने की संभावना है। हालांकि, यह गंध सीमा बहुत भिन्न होती है और संभावित खतरनाक जोखिमों को निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।[34] एयरोस्पेस कर्मियों के लिए, संयुक्त राज्य वायु सेना एक आपातकालीन जोखिम दिशानिर्देश का उपयोग करती है, जिसे नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज कमेटी ऑन टॉक्सिकोलॉजी द्वारा विकसित किया गया है, जिसका उपयोग आम जनता के गैर-नियमित जोखिम के लिए किया जाता है और इसे अल्पकालिक सार्वजनिक आपातकालीन जोखिम दिशानिर्देश कहा जाता है ( एसपीईजीएल)। एसपीईजीएल, जो व्यावसायिक जोखिमों पर लागू नहीं होता है, को आम जनता के अप्रत्याशित, एकल, अल्पकालिक आपातकालीन जोखिमों के लिए स्वीकार्य चरम एकाग्रता के रूप में परिभाषित किया गया है और यह एक कर्मचारी के जीवनकाल में दुर्लभ जोखिमों का प्रतिनिधित्व करता है। हाइड्राज़ीन के लिए 1 घंटे का एसपीईजीएल 2 पीपीएम है, जिसमें 0.08 पीपीएम का 24 घंटे का एसपीईजीएल है।[35]


हैंडलिंग और चिकित्सा निगरानी

हाइड्राज़ीन के लिए एक पूर्ण निगरानी कार्यक्रम में जैविक निगरानी, ​​​​चिकित्सा जांच और रुग्णता / मृत्यु दर की जानकारी का व्यवस्थित विश्लेषण शामिल होना चाहिए। रोग नियंत्रण और रोकथाम केंद्र पर्यवेक्षकों और श्रमिकों के लिए निगरानी सारांश और शिक्षा प्रदान करने की सिफारिश करता है। आंखों, त्वचा, यकृत, गुर्दे, हेमेटोपोएटिक, तंत्रिका और श्वसन तंत्र के कामकाज पर हाइड्राज़ीन के संभावित प्रभावों पर विशेष ध्यान देने के साथ प्री-प्लेसमेंट और आवधिक चिकित्सा जांच की जानी चाहिए।[27]

हाइड्राज़ीन के लिए उपयोग किए जाने वाले सामान्य नियंत्रणों में प्रक्रिया संलग्नक, स्थानीय निकास वेंटिलेशन और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई) शामिल हैं।[27]हाइड्राज़ीन पीपीई के दिशानिर्देशों में गैर-पारगम्य दस्ताने और कपड़े, अप्रत्यक्ष-वेंट स्प्लैश प्रतिरोधी चश्मे, फेस शील्ड और कुछ मामलों में एक श्वासयंत्र शामिल हैं।[34]कार्यकर्ता जोखिम को नियंत्रित करने की एक विधि के रूप में हाइड्राज़ीन से निपटने के लिए श्वासयंत्र का उपयोग अंतिम उपाय होना चाहिए। ऐसे मामलों में जहां श्वासयंत्रों की आवश्यकता होती है, उचित श्वासयंत्र चयन और व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन दिशानिर्देशों के अनुरूप एक पूर्ण श्वसन सुरक्षा कार्यक्रम लागू किया जाना चाहिए।[27]

संयुक्त राज्य वायु सेना कर्मियों के लिए, वायु सेना व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य (AFOSH) मानक 48-8, अनुलग्नक 8 मिसाइल, विमान और अंतरिक्ष यान प्रणालियों में हाइड्राज़ीन के व्यावसायिक जोखिम के लिए विचारों की समीक्षा करता है। जोखिम प्रतिक्रिया के लिए विशिष्ट मार्गदर्शन में अनिवार्य आपातकालीन स्नान और आंखों की सफाई के स्टेशन और सुरक्षात्मक कपड़ों को कीटाणुरहित करने की प्रक्रिया शामिल है। मार्गदर्शन उचित पीपीई, कर्मचारी प्रशिक्षण, चिकित्सा निगरानी और आपातकालीन प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदारियां और आवश्यकताएं भी प्रदान करता है।[35]यूएसएएफ ठिकानों को हाइड्राज़िन के उपयोग की आवश्यकता होती है, आमतौर पर सुरक्षित हाइड्राज़ीन उपयोग और आपातकालीन प्रतिक्रिया के लिए स्थानीय आवश्यकताओं को नियंत्रित करने वाले विशिष्ट आधार नियम होते हैं।

आणविक संरचना

हाइड्राज़ीन का सूत्र है NH2NH2, या अधिक स्पष्ट रूप से H2N−NH2, दो अमीन समूहों के साथ NH2 दो नाइट्रोजेन के बीच एक एकल बंधन से जुड़ा हुआ है। प्रत्येक N−NH2 सबयूनिट पिरामिडल है। N-N सिंगल बॉन्ड की दूरी 1.45 एंगस्ट्रॉम|Å (145 पीकोमीटर ) है, और अणु एक गौचे प्रभाव को अपनाता है।[36] घूर्णी अवरोध एटैन से दोगुना है। ये संरचनात्मक गुण गैसीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड के समान होते हैं, जो एक तिरछी रेखीय अल्केन रचना को अपनाता है, और एक मजबूत घूर्णी अवरोध का भी अनुभव करता है।

संश्लेषण और उत्पादन

विविध मार्ग विकसित किए गए हैं।[3] मुख्य कदम नाइट्रोजन-एन सिंगल बॉन्ड का निर्माण है। कई मार्गों को उन में विभाजित किया जा सकता है जो क्लोरीन ऑक्सीडेंट का उपयोग करते हैं (और नमक उत्पन्न करते हैं) और जो नहीं करते हैं।

पेरोक्साइड से ऑक्सीज़िरिडाइन के माध्यम से अमोनिया का ऑक्सीकरण

हाइड्रेंजाइन को अमोनिया और हाइड्रोजन पेरोक्साइड से एक केटोन उत्प्रेरक के साथ संश्लेषित किया जा सकता है, जिसे पेरोक्साइड प्रक्रिया (कभी-कभी पेचिनी-उगीन-कुहलमैन प्रक्रिया, एटोफिना-पीसीयूके चक्र, या केटाज़ीन प्रक्रिया कहा जाता है) कहा जाता है।[3]शुद्ध प्रतिक्रिया इस प्रकार है:[37]

2 NH3 + H2O2 → N2H4 + 2 H2O

इस मार्ग में, कीटोन और अमोनिया पहले मैं अपने देने के लिए संघनित होते हैं, जो हाइड्रोजन पेरोक्साइड द्वारा ऑक्साज़िरिडीन में ऑक्सीकृत होता है, कार्बन, ऑक्सीजन और नाइट्रोजन युक्त तीन-सदस्यीय रिंग। इसके बाद, ऑक्सीज़िरिडाइन हाइड्रोज़ोन को अमोनोलिसिस द्वारा देता है, जो प्रक्रिया नाइट्रोजन-नाइट्रोजन एकल बंधन बनाती है। यह हाइड्राज़ोन कीटोन के एक और समतुल्य के साथ संघनित होता है। 

:Pechiney-Ugine-Kuhlmann process.pngपरिणामी एसीटोन एज़ाइन को हाइड्राज़ीन देने के लिए हाइड्रोलाइज़ किया जाता है और कीटोन, मिथाइल एथिल कीटोन  को पुन: उत्पन्न करता है:
Me(Et)C=N−N=C(Et)Me + 2 H2O → 2 Me(Et)C=O + N2H4

अधिकांश अन्य प्रक्रियाओं के विपरीत, यह दृष्टिकोण उप-उत्पाद के रूप में नमक का उत्पादन नहीं करता है।[38]


क्लोरीन आधारित ऑक्सीकरण

1907 में पहली बार घोषित ओलिन रासचिग प्रक्रिया , सोडियम हाइपोक्लोराइट (कई विरंजक में सक्रिय संघटक) और कीटोन उत्प्रेरक के उपयोग के बिना अमोनिया से हाइड्राज़ीन का उत्पादन करती है। यह विधि नाइट्रोजन-एन एकल बंधन के साथ-साथ हाईड्रोजन क्लोराईड उपोत्पाद बनाने के लिए अमोनिया के साथ मोनोक्लोरामाइन की प्रतिक्रिया पर निर्भर करती है:[6]

NH2Cl + NH3 → N2H4 + HCl

रसचिग प्रक्रिया से संबंधित, अमोनिया के बजाय यूरिया को ऑक्सीकृत किया जा सकता है। फिर से सोडियम हाइपोक्लोराइट ऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है। शुद्ध प्रतिक्रिया दिखाई गई है:[39]

(NH2)2CO + NaOCl + 2 NaOH → N2H4 + H2O + NaCl + Na2CO3

यह प्रक्रिया महत्वपूर्ण उप-उत्पाद उत्पन्न करती है और मुख्य रूप से एशिया में प्रचलित है।[3]

पेरोक्साइड प्रक्रिया#बायर केटाज़ीन प्रक्रिया पेरोक्साइड प्रक्रिया की पूर्ववर्ती है। यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड के बजाय ऑक्सीडेंट के रूप में सोडियम हाइपोक्लोराइट का उपयोग करता है। सभी हाइपोक्लोराइट-आधारित मार्गों की तरह, यह विधि हाइड्राज़ीन के प्रत्येक समतुल्य के लिए नमक के बराबर का उत्पादन करती है।[3]


प्रतिक्रियाएं

अम्ल-क्षार व्यवहार

हाइड्रेंजाइन एक monohydrate बनाता है N2H4·H2O वह सघन है (1.032 g/cm3) निर्जल रूप से N2H4 (1.021 ग्राम/सेमी3). हाइड्राज़ीन में अमोनिया के समान क्षार (रसायन विज्ञान) (क्षार) रासायनिक गुण होते हैं:[40]

N2H4 + H2O → [N2H5]+ + OH−, कb = 1.3 × 10-6</सुप>, पीकेb = 5.9

(अमोनिया के लिएb = 1.78 × 10−5)

डिप्रोटोनेट करना मुश्किल है:[41]

[N2H5]+ + H2O → [N2H6]2+ + OH−, कb = 8.4 × 10-16, पीकेb = 15

रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं

आदर्श रूप से, ऑक्सीजन में हाइड्राज़ीन का दहन नाइट्रोजन और पानी का उत्पादन करता है:

N2H4 + O2 → N2 + 2 H2O

ऑक्सीजन की अधिकता नाइट्रोजन के ऑक्साइड देती है, जिसमें नाइट्रोजन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड शामिल हैं:

N2H4 + 2 O2 → 2 NO + 2 H2O
N2H4 + 3 O2 → 2 NO2 + 2 H2O

ऑक्सीजन (वायु) में हाइड्राज़ीन के दहन की ऊष्मा 19.41 MJ/kg (8345 BTU/lb) है।[42] हाइड्रेंजाइन एक सुविधाजनक रिडक्टेंट है क्योंकि उप-उत्पाद आमतौर पर नाइट्रोजन गैस और पानी होते हैं। यह संपत्ति इसे एक एंटीऑक्सिडेंट , एक ऑक्सीजन मेहतर (रसायन विज्ञान) , और पानी के बॉयलरों और हीटिंग सिस्टम में जंग अवरोधक के रूप में उपयोगी बनाती है। इसका उपयोग धातु के लवणों और आक्साइडों इलेक्ट्रोलेस निकल चढ़ाना चढ़ाना निकल चढ़ाना और परमाणु कचरे से प्लूटोनियम निष्कर्षण में शुद्ध धातुओं को कम करने के लिए भी किया जाता है। कुछ रंगीन फ़ोटोग्राफ़िक प्रक्रियाएं हाइड्राज़ीन के एक कमजोर घोल को एक स्थिर धोने के रूप में भी उपयोग करती हैं, क्योंकि यह डाई कपलर और अप्राप्य सिल्वर हलाइड्स को मैला करती है। हाइड्रोथर्मल उपचार के माध्यम से ग्रेफीन ऑक्साइड (जीओ) को कम ग्राफीन ऑक्साइड (आरजीओ) में बदलने के लिए हाइड्रेंजाइन सबसे आम और प्रभावी कम करने वाला एजेंट है।[43]

हाइड्राज़ीनियम लवण

हाइड्राज़ीनियम धनायन के विभिन्न ठोस लवण बनाने के लिए हाइड्राज़ीन को प्रोटोनेटेड किया जा सकता है [N2H5]+, खनिज एसिड के साथ उपचार द्वारा। एक सामान्य नमक हाइड्राज़ीनियम हाइड्रोजनसल्फेट है, [N2H5]+[HSO4]−.[44] हाइड्राज़ीनियम हाइड्रोजनसल्फ़ेट की जांच कैंसर-प्रेरित कार पोंछो के उपचार के रूप में की गई थी, लेकिन यह अप्रभावी साबित हुई।[45] डबल प्रोटोनेशन हाइड्राज़ीनियम का संकेत देता है [N2H6]2+जिनमें से विभिन्न लवण ज्ञात हैं।[46]

कार्बनिक रसायन

हाइड्रेंजाइन कई कार्बनिक संश्लेषण का हिस्सा हैं, जो अक्सर फार्मास्यूटिकल्स (अनुप्रयोग अनुभाग देखें), साथ ही साथ कपड़ा रंग ों और फोटोग्राफी में व्यावहारिक महत्व के होते हैं।[3]

हाइड्राज़ीन का उपयोग वोल्फ-किशनर रिडक्शन में किया जाता है, एक प्रतिक्रिया जो किटोन के कार्बोनिल समूह को हाइड्राज़ोन इंटरमीडिएट के माध्यम से मेथिलीन पुल (या एल्डिहाइड को मिथाइल समूह में) में बदल देती है। हाइड्राज़ीन डेरिवेटिव से अत्यधिक स्थिर डाइनाइट्रोजन का उत्पादन प्रतिक्रिया को चलाने में मदद करता है।

द्वि-कार्यात्मक होने के नाते, दो अमाइन के साथ, हाइड्राज़ीन विभिन्न विषम इलेक्ट्रोफिल्स की एक श्रृंखला के साथ संघनन के माध्यम से कई हेट्रोसायक्लिक यौगिकों की तैयारी के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण खंड है। 2,4-पेंटेनेडियोन के साथ, यह 3,5-डाइमिथाइलपायराज़ोल | 3,5-डाइमिथाइलपाइराज़ोल देने के लिए संघनित होता है।[47] Einhorn-Brunner अभिक्रिया में हाइड्राज़िन इमाइड्स के साथ अभिक्रिया करके ट्राईज़ोल देता है।

एक अच्छा न्यूक्लियोफाइल होने के नाते, N2H4 सल्फोनील हैलाइड्स और एसाइल हैलाइड्स पर हमला कर सकता है।[48] Tosylhydrazine भी कार्बोनिल्स के साथ उपचार पर हाइड्रोज़ोन बनाता है।

हाइड्रेंजाइन का उपयोग एन-अल्काइलेटेड थैलिमाइड डेरिवेटिव को साफ करने के लिए किया जाता है। यह विखंडन प्रतिक्रिया थैलिमाइड आयनों को गेब्रियल संश्लेषण में अमीन अग्रदूत के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है।[49]

हाइड्राजोन गठन

एक साधारण कार्बोनिल के साथ हाइड्राज़ीन के संघनन का उदाहरण प्रोपेनोन के साथ इसकी प्रतिक्रिया है जो डायसोप्रोपाइलिडीन हाइड्राज़ीन (एसीटोन एज़िन) देता है। उत्तरार्द्ध हाइड्रोज़ोन उत्पन्न करने के लिए हाइड्राज़ीन के साथ आगे प्रतिक्रिया करता है:[50]

2 (CH3)2CO + N2H4 → 2 H2O + ((CH3)2C=N)2
((CH3)2C=N)2 + N2H4 → 2 (CH3)2C=NNH2

प्रोपेनोन एज़ाइन एटोफिना-पेचिनी-उगीन-कुहल्मन प्रक्रिया में एक मध्यवर्ती है। क्षार की उपस्थिति में alkylation हलाइड्स के साथ हाइड्रैज़िन का प्रत्यक्ष क्षारीकरण एल्काइल-प्रतिस्थापित हाइड्राज़िन उत्पन्न करता है, लेकिन प्रतिस्थापन के स्तर पर खराब नियंत्रण के कारण प्रतिक्रिया आम तौर पर अक्षम होती है (साधारण अमाइन के समान)। हाइड्राज़ोन को हाइड्राज़ाइन में घटाना 1,1-डाइलकाइलेटेड हाइड्राज़ीन के उत्पादन का एक स्वच्छ तरीका प्रस्तुत करता है।

एक संबंधित प्रतिक्रिया में, 2-सायनोपाइरीडाइन हाइड्राज़ीन के साथ प्रतिक्रिया करके एमाइड हाइड्राज़ाइड्स बनाता है, जिसे डायकेटोन का उपयोग करके परिवर्तित किया जा सकता है।

जैव रसायन

हाइड्रेंजाइन अमोनिया (anamox ) प्रक्रिया के अवायवीय ऑक्सीकरण में मध्यवर्ती है।[51] यह कुछ यीस्ट और खुले समुद्र के जीवाणु एनामॉक्स (ब्रोकाडिया एनामोक्सिडन्स ) द्वारा निर्मित होता है।[52] मिथ्या मनोबल ज़हर जाइरोमिट्रिन का उत्पादन करता है जो हाइड्राज़ीन का एक कार्बनिक व्युत्पन्न है जिसे चयापचय प्रक्रियाओं द्वारा मोनोमेथिलहाइड्राज़िन में परिवर्तित किया जाता है। यहां तक ​​कि सबसे लोकप्रिय खाद्य बटन मशरूम अगरिकस बिस्पोरस कार्बनिक हाइड्राज़ीन डेरिवेटिव का उत्पादन करता है, जिसमें agaritine , एक एमिनो एसिड के हाइड्राज़िन और जीरोमिट्रिन शामिल हैं।[53][54]


इतिहास

हाइड्राज़ीन नाम 1875 में एमिल फिशर द्वारा गढ़ा गया था; वह कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन करने की कोशिश कर रहा था जिसमें मोनो-प्रतिस्थापित हाइड्राज़ीन शामिल था।[55] 1887 तक, थिओडोर कर्टियस ने तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ कार्बनिक डायज़ाइड्स का इलाज करके हाइड्राज़ीन सल्फेट का उत्पादन किया था; हालाँकि, बार-बार के प्रयासों के बावजूद, वह शुद्ध हाइड्राज़ीन प्राप्त करने में असमर्थ था।[56][57][58] शुद्ध निर्जल हाइड्राज़ीन पहली बार 1895 में डच रसायनज्ञ कॉर्नेलिस एड्रियन लॉब्री वैन ट्रोस्टेनबर्ग डी ब्रुइन द्वारा तैयार किया गया था।[59][60][61]


यह भी देखें


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बाहरी कड़ियाँ

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